生物材料作為最具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧希衅鋸V闊的市場(chǎng)前景，我國(guó)是人口大國(guó)，因此也是生物材料和包裝材料的需求大國(guó)。但是我國(guó)生物材料及器械國(guó)內(nèi)產(chǎn)品單一，技術(shù)落后，科研與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)，70%-80%要依靠進(jìn)口，基礎(chǔ)研究水平不高直接制約了新技術(shù)和新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。到目前為止，生物材料的主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)仍掌握在美、歐、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。
我國(guó)生物材料發(fā)展還未能成為一門(mén)真正的產(chǎn)業(yè)，生物材料研究尚未得到足夠的經(jīng)濟(jì)支持，除了跟我們的基礎(chǔ)研究水平不高有關(guān)，還與科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)部門(mén)脫節(jié)､產(chǎn)業(yè)部門(mén)未充分認(rèn)識(shí)生物材料在未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的重要地位有關(guān)。當(dāng)然這也與科研成果尚未給企業(yè)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，損害企業(yè)的投資積極性密不可分。要解決個(gè)問(wèn)題，改變我國(guó)生物材料依賴(lài)進(jìn)口的狀況，需要科研部門(mén)和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)更好的相互信任與合作。隨著有關(guān)部門(mén)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)PHA的研究和開(kāi)發(fā)工作重視程度的提高，我國(guó)將產(chǎn)生越來(lái)越多的生產(chǎn)和應(yīng)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)。由于PHA材料的結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，PHA將能適應(yīng)各種不同的應(yīng)用要求，特別是PHA的生產(chǎn)符合可持續(xù)發(fā)展的要求，有可能成為一個(gè)大的支柱產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)在在環(huán)保包裝材料市場(chǎng)，由于我國(guó)的法律較發(fā)達(dá)國(guó)家滯后，因此市場(chǎng)尚未被充分開(kāi)發(fā)，因而國(guó)際上的大公司尚未給予充分的重視。只要我們?cè)诩夹g(shù)上能夠和國(guó)際水平競(jìng)爭(zhēng)，那么我國(guó)的生物包裝材料將有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，將在市場(chǎng)需求必然不斷擴(kuò)大的未來(lái)占據(jù)有利位置。
可生物降解包裝材料以不斷加快的速度被優(yōu)化
過(guò)去幾年，可生物降解的以生物為原料的包裝材料以不斷加快的速度被優(yōu)化。下一代產(chǎn)品具有更好的性能和更有吸引力的價(jià)格。增長(zhǎng)速度大大加快。盡管這種產(chǎn)品向消費(fèi)者提出訴求，但是可生物降解包裝材料仍是一個(gè)持續(xù)成長(zhǎng)的特殊市場(chǎng)。
最近在幾個(gè)國(guó)家進(jìn)行的研究顯示，消費(fèi)者對(duì)生物科技包裝材料非常感興趣，更有趣的是，消費(fèi)者原因?yàn)榇酥Ц陡嗟腻X(qián)。美國(guó)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Grapentine公司最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，41％的美國(guó)消費(fèi)者和59％的歐洲消費(fèi)者非�？释�(gòu)買(mǎi)以天然材料制成的環(huán)保材料包裝的食品。其中大約77％的歐洲消費(fèi)者愿意為此多付5歐分，而74％的美國(guó)消費(fèi)者愿意多付10美分。
這些方向印證了國(guó)際可生物降解聚合物協(xié)會(huì)及工作組(IBAW)2001年在德國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究，通過(guò)調(diào)查卡賽爾的600位市民發(fā)現(xiàn)，三分之一的消費(fèi)者愿意以0.15歐元購(gòu)買(mǎi)購(gòu)物袋，而對(duì)于一個(gè)可生物降解的酸奶盒，他們?cè)蝾~外支付0.05歐元。
然而，值得留意的是，市民和消費(fèi)者這兩個(gè)角色在同一個(gè)人身上的表現(xiàn)可能有天壤之別。作為市民，人們可能為了環(huán)保而愿意為可生物降解包裝材料多付一些錢(qián)，但是在超市里，大部分的消費(fèi)者都是精打細(xì)算的。
可再生的資源
生物聚合物根據(jù)來(lái)源和加工方法分為不同的種類(lèi)，第一類(lèi)就是直接從天然材料中提取的包裝材料；第二類(lèi)是以可再生的生物化學(xué)單體合成的材料；第三類(lèi)是以微生物或轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)的包裝材料。
天然可生物降解的包裝材料一般包含以土豆、玉米、小麥、糠麩、大米等的淀粉和纖維素制成的多聚糖和乳清、酪蛋白、麥麩、大豆、膠原質(zhì)等蛋白質(zhì)，甚至可以使用食品工業(yè)的殘?jiān)?/p>
這個(gè)市場(chǎng)廣泛采用淀粉為原料是因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜，而且，但淀粉被制成熱塑性塑料后，其二氧化碳和氧氣隔絕性能優(yōu)異，而且加工性良好。
更好的防水性能
以淀粉為原料的主要問(wèn)題是其容易吸水。為了達(dá)到更好的防水效果，需要與其它天然或是合成的可降解聚合物混合，或者添加不同來(lái)源的添加劑。
通過(guò)改性和添加劑的作用，這些混合物質(zhì)具有更高或是更低的水汽敏感度和氣密性。熱塑性淀粉含有70％-90％的淀粉，但是其中40％-60％的淀粉卻是許多混合物，添加劑的使用提高了原料的成本。因而，這方面的研究主要是減少添加劑的用量，例如使用新的納米組分而不是淀粉或是改性粘土顆粒。
例如紙張或是卡紙等未經(jīng)改性的纖維素材料具有較差的氣密性和防潮性能，因而除非是干貨，一般很少用來(lái)作為外包裝材料。改性的纖維素和纖維素衍生物材料，主要是聚碳酸酯等聚合物用于這一方面還是有些昂貴。
產(chǎn)品多樣
聚乳酸（PLA）是人工合成的可生物降解包裝材料的范例。PLA由乳酸單體聚合而成，在不同的食品包裝領(lǐng)域提供不同的性能。
PLA可以制成結(jié)晶或是透明的形態(tài)，可以吹膜、注塑以及涂層，既可以單獨(dú)使用也可以與其它天然原料制成的聚合物混合使用。例如，PLA經(jīng)常與淀粉混合以提高降解性能、降低成本。
第三類(lèi)的可生物降解包裝材料用微生物制成，包括多羥基鏈烷酸酯(PHAs)，而聚羥基丁酸酯(PHB)最為普遍。PHAs目前的價(jià)格仍比較高，但是從技術(shù)角度來(lái)看，用途會(huì)非常廣泛，吹塑、注塑、拉膜、涂層都可以。也可以與熱塑性淀粉等可生物降解材料混合。PHAs用于食品包裝有個(gè)有趣的特性那就是水汽透過(guò)率非常低，與低密度聚乙烯接近。
生物聚合物的市場(chǎng)
根據(jù)IBAW的統(tǒng)計(jì)，可生物降解包裝材料是個(gè)特殊的小市場(chǎng)，2001年的數(shù)字顯示歐盟可生物降解產(chǎn)品的消費(fèi)量為2.5-3萬(wàn)噸，而傳統(tǒng)聚合物的用量高達(dá)3500萬(wàn)噸。塑料包裝協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)2010年傳統(tǒng)聚合物的用量將達(dá)到5500萬(wàn)噸，IBAW預(yù)計(jì)可生物降解產(chǎn)品的用量屆時(shí)會(huì)達(dá)到50-100萬(wàn)噸。可生物降解材料最終可能會(huì)占據(jù)10％的市場(chǎng)份額。
這一樂(lè)觀的估計(jì)是基于可生物降解產(chǎn)品不斷改善性能 做出的，其中包括防水性、氣密性、透明度、印刷性能、加工性能等。
盡管與傳統(tǒng)聚合物相比，可生物降解產(chǎn)品的價(jià)格依然偏高，但是未來(lái)會(huì)逐步降低，首先是以淀粉為原料的聚合物然后波及其它材料。最終，不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)需求將驅(qū)動(dòng)可生物降解包裝材料的材料增長(zhǎng)。
改善的形象
歐洲一些主要的零售商采取的行動(dòng)推廣可生物降解包裝材料映襯出消費(fèi)者需求的增加。
意大利一家連鎖超市IPER的銷(xiāo)售總監(jiān)Mario Spezia表示，客戶對(duì)以環(huán)保方式生產(chǎn)和包裝的食品比較感興趣，他們知道以可再生資源生產(chǎn)的包裝材料的好處。IPER在2002年推出可生物降解包裝材料以來(lái)，用量增加了一倍以上。
目前，可生物降解包裝材料在熟食、奶酪等新鮮食品包裝方面的用量還非常有限，在包裝黃瓜用的收縮膜、裝橙子的網(wǎng)袋、包裝蔬菜用的保鮮膜以及裝方便食品用的熱成形盒子等也是如此。較高的水汽隔絕性能可以讓水果、蔬菜保持新鮮，而聚乳酸的氣密性能夠使產(chǎn)品更加新鮮脆嫩。
總而言之，可生物降解包裝材料作為傳統(tǒng)聚合物的環(huán)保型替代物將不斷獲得進(jìn)展，特別是零售商比食品生產(chǎn)商更加有興趣推動(dòng)這方面的發(fā)展，因?yàn)樗麄兛刂浦r食品市場(chǎng)。
生物聚合物的優(yōu)點(diǎn)
毫無(wú)疑問(wèn)，與傳統(tǒng)聚合物相比可生物降解材料較高的價(jià)格在對(duì)比兩者的優(yōu)點(diǎn) 時(shí)必須要考慮，除了環(huán)保之外，可生物降解材料的優(yōu)點(diǎn)還在于營(yíng)銷(xiāo)優(yōu)勢(shì)：這種包裝材料有利于宣傳環(huán)保食品的概念；功能優(yōu)勢(shì)：延長(zhǎng)保質(zhì)期、氣密性、可食用、紡靜電、方便、衛(wèi)生、可生物降解等；法律/成本優(yōu)勢(shì)：根據(jù)歐洲包裝廢物處理規(guī)定，集中堆放是包裝材料回收和再利用的方式之一。一些國(guó)家對(duì)可生物降解材料征收較低的稅收。
產(chǎn)品識(shí)別標(biāo)簽
可生物降解包裝材料必須滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)13432的要求，合格的產(chǎn)品可以貼上可生物降解的標(biāo)簽，保證該產(chǎn)品具有這一性能。
德國(guó)、瑞士、荷蘭、英國(guó)和波蘭已經(jīng)接收這一標(biāo)簽，對(duì)于以特殊處理系統(tǒng)處理的可降解包裝材料會(huì)加上一個(gè)六邊形的標(biāo)識(shí)，這一標(biāo)識(shí)已經(jīng)在德國(guó)開(kāi)始使用，很快將引入英國(guó)。
IBAW希望在全球范圍內(nèi)協(xié)調(diào)可生物降解材料的認(rèn)證和標(biāo)識(shí)工作。美國(guó)和日本的可生物降解聚合物協(xié)會(huì)也持類(lèi)似觀點(diǎn)。美國(guó)的可生物降解聚合物研究所和日本的可生物降解聚合物公會(huì)已經(jīng)就產(chǎn)品認(rèn)證的推廣和協(xié)調(diào)達(dá)成協(xié)議。
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